大型实时历史数据库的系统设计与技术实现

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1、万方数据大型实时历史数据库的系统设计与技术实现毛幼维大型实时历史数据库的系统设计与技术实现DesignandApplicationoftheLarge--scaledReal·-timeHistoricalDatabaseSystem毛矽谁(上海自动化仪表股份有限公司。上海200233)摘要：实时历史数据库系统是工业综合自动化系统建设的核心功能模块之一。该技术在国外经过十多年的发展已经日渐成熟，但在国内还相对落后。新一代大型实时历史数据库系统SupDATA在目前国外先进技术的基础上，发展并创新研发了许多优化算法与技术，提高了我国在这一领域

2、的核心竞争力。随着我国实时历史数据库技术的快速发展，在不久的将来，国内大型实时数据库系统的性能必将达到甚至超过国外同类产品。关键词：自动化系统历史数据库实时优化算法存储中图分类号：四274文献标志码：AAbstract：Thereal-timehistoricaldatabasesystemisoneofthekernelfunctionmodulesinconstructionofcomprehemiveautomationsystem．Thistechnologybecomesmatureabroadthroughmorethan10

3、yearsdevelopment，butitisstillbackwardinOurcountry．Basedonadvancedtechnologiesabroad，thenewgenerationlarge-scaledreal-timehistoricaldatabaseSupDATAhasdevelopedandinnovatedmanyoptimizational-gnrithmsandtechnologiesforenhancingthecorecompetitivenessofOurcountryinthisarea．Alo

4、ngwiththerapiddevelopmentofreal·timehis—toricaldatabasetechnology。theperformanceoflarge·scaledreal—timehistoricaldatabasesystemwilldefinitelyreachevenexceedthelevelofsimilarforeignproductsinnearfuture．Keywords：AutomationsystemHistoricaldatabaseReal-timeOptimizationalgorit

5、hmStorage0引言实时历史数据库系统作为企业综合自动化的基础数据平台，为各类应用系统提供数据支撑，是工业企业综合自动化系统建设的核心功能模块之一。它与传统关系数据库平台的区别主要在于海量的数据吞吐以及严格的实时性要求⋯。在国外，实时历史数据库产品经过十多年的发展已经日渐成熟，如OSISofi公司的PI系统和AspenTech公司的InfoPlus实时数据库系统等。在国内，实时历史数据库产品无论在性能指标还是在市场份额上都与国外产品有很大差距。为提高我国在这一领域的核心竞争力，国家将实时数据库系统研究列入“十五”攻关计划，大力扶持有关

6、科研单位开发具备自主知识产权的大型实时数据库系统。本文简单介绍了新一代大型实时历史数据库系统——SupDATA系统的设计思想和关键技术的实现。上海市经济和信息化委员会基金资助项目(嫡号：0r702003)；上海市科学技术委员会基金资助项目(嫡号：071111003)。修改稿收到日期：20lO一02—23。作者毛幼雏。男。1964年生，1988年毕业于清华大学电气自动化专业，荻学士学位，高级工程师：长期从事自动化控制系统的研究、设计与应用工作。1总体设计与系统架构1．1总体性能指标SupDATA系统主要具有以下性能指标。①数据库容量：标签库

7、最大容量可达20万点；②数据类型：支持模拟量、数字量、开关量以及字符串等类型；③数据压缩技术：采用两级压缩技术，第一级有损压缩率可达1：加，第二级无损压缩率可达1：10；④内存缓冲性能：在10万点负荷下，内存<256MB；⑤数据读取速度：先进的数据存储结构、优化的磁盘读写算法、高效的检索机制；⑥采集频率：支持毫秒级数据采集，最小采集周期可达100吣，以最小周期采集的标签点可达5000个；⑦采集缓存：接口机本地数据库缓存，通信恢复后自动同步缓存数据，最大缓存时间可由管理员配置；⑧接口机可扩展性：单台接口机可扩展采集32个现场数据源；⑨体系结

8、构：分布式网络结构；⑩冗余技术：支持网卡冗余、服务器集群配置以及采集接口机冗余配置，故障切换时间<2s；⑩安全机制：任何一个组件、服务和应用程序均能提供安全服务，并按角色划分用户操作权限；10